CN114107040B

CN114107040B - 一种便携式混合搅拌酶解发酵制氢方法及装置

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Publication number: CN114107040B
Application number: CN202111535517.7A
Authority: CN
Inventors: 张全国; 杨佳斌; 蒋丹萍; 水雪楠; 朱胜楠; 金鹏; 张寰; 张志萍; 荆艳艳
Original assignee: Henan Agricultural University
Current assignee: Henan Agricultural University
Priority date: 2021-12-15
Filing date: 2021-12-15
Publication date: 2024-04-02
Anticipated expiration: 2041-12-15
Also published as: CN114107040A

Abstract

本发明属于光发酵生物制氢技术领域，具体涉及一种便携式混合搅拌酶解发酵制氢方法及装置，包括顶端敞口的圆柱状壳体和顶盖；顶盖和壳体可拆卸连接；壳体的内腔设有隔板，隔板将壳体内腔分隔为上腔室和下腔室，下腔室内设有控制电机；隔板的上端面设有转盘，转盘的顶端设有内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆；内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆均呈螺旋状。本发明通过设置两个反向螺旋的搅拌杆，可以提高生物质原料在酶解过程中的搅拌速率和酶解程度，从而加速了微生物与生物质原料之间的接触程度和微生物的代谢程度，最大限度地提高制氢效率，显著提高光发酵生物制氢过程中的产氢效率。

Description

一种便携式混合搅拌酶解发酵制氢方法及装置

技术领域

本发明属于光发酵生物制氢技术领域，具体涉及一种便携式混合搅拌酶解发酵制氢方法及装置。

背景技术

随着能源消耗急剧增长，石油供需矛盾日益突出。同时，石化燃料大量燃烧造成的环境污染等问题严重影响着社会经济的可持续发展。在新能源技术快速发展的时代，氢能作为一种可再生新能源，在现代能源舞台逐渐占据重要地位，氢能具有燃烧无二次污染、高效、可再生性等突出的特点，是一种十分理想的新能源。

自然界中氢能含量很少，在氢能需求量大的情况下，需要人工制氢，目前制氢方式主要包括电解水制氢、天然气制氢、光解水制氢和生物制氢等，其中生物制氢为最绿色环保的制氢方式。生物制氢的优势在于原料广泛且丰富，制氢速度快、成本低。

光发酵生物制氢过程中涉及酶解阶段，需要在特定的设备中进行酶解反应，例如授权公告号为CN107488578B的中国专利公开了一种配有酶回收利用的同步糖化发酵产氢反应器，通过设置酶解单元、产氢单元、酶脱附单元和酶吸附单元，在产氢过程结束后进行纤维素酶的回收利用，提高酶解效率，可以进一步减少纤维素酶用量。但是，可以看出，现阶段大多的光发酵生物制氢设备均存在设备体积大，不便携带，运输困难，不能实现随时随地制氢的问题。

为此，发明人基于光发酵生物制氢工艺及现有的制氢设备，设计了一种便携式混合搅拌酶解装置，同时提供了相应的制氢工艺，该装置体积小，能够更好的控制酶解条件，同时便于携带和搬运，为光发酵制氢反应提供设备及工艺的保障，以期解决现有技术中的问题。

发明内容

本发明提供一种便携式混合搅拌酶解发酵制氢方法及装置，通过设置两个反向螺旋的搅拌杆，可以提高生物质原料在酶解过程中的搅拌速率和酶解程度，从而加速了微生物与生物质原料之间的接触程度和微生物的代谢程度，最大限度地提高制氢效率，显著提高光发酵生物制氢过程中的产氢效率。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种便携式光发酵制氢混合搅拌酶解装置，包括顶端敞口的圆柱状壳体和顶盖；顶盖和壳体可拆卸连接；

壳体的内腔设有隔板，隔板将壳体内腔分隔为上腔室和下腔室，下腔室内设有控制电机；

隔板的上端面设有转盘，转盘的顶端设有内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆；内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆均呈螺旋状；

外螺旋搅拌杆一端固定设置于转盘的上端面，另一端沿着竖直方向向上螺旋延伸；

控制电机的电机轴向上延伸穿过隔板，并与转盘的中心处固定连接，控制电机的电机轴转动，能够带动转盘转动，转盘带动内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆以转盘的轴向中心线为中心进行转动。

进一步的，隔板水平设置。

进一步的，上腔室为酶解反应室，上腔室内设有反应液。

进一步的，为了防止上腔室内的反应液渗漏至下腔室内，隔板的上表面和下表面均设有防水层。

进一步的，内螺旋搅拌杆沿水平方向螺旋延伸，且内螺旋搅拌杆的侧壁均固定在转盘的上端面，即内螺旋搅拌杆形成螺旋的盘状。

进一步的，内螺旋搅拌杆的两末端部均设有涡旋搅拌块，涡旋搅拌块均呈竖直向上延伸的尖塔状。

进一步的，内螺旋搅拌杆形成的盘状结构直径小于外螺旋搅拌杆的螺旋直径。

进一步的，顶盖包括拱形的顶壁和圆柱状的筒体，顶壁与筒体的顶端固定连接，筒体内设有内螺纹，壳体顶端外壁设有与筒体内螺纹相适配的外螺纹，通过内螺纹和外螺纹的配合连接，可以实现顶盖与壳体顶端可拆卸连接。

进一步的，为了保证反应温度的稳定，壳体外设有保温层。

进一步的，为了增加酶解的效率，通过内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆设置成相反的延伸方向，实现旋转的方向相反，从而提高酶解反应室(上腔室)内搅拌和酶解的效率。

利用所述便携式光发酵制氢混合搅拌酶解装置进行的光发酵制氢的方法，包括如下步骤：

1)先将所述酶解装置进行灭菌消毒，并检查装置的气密性；将生物质原料、缓冲液、酶加入所述酶解装置中即为初始反应液，调节酶解装置的壳体内初始反应温度为45-50℃；

2)然后盖上顶盖，进行密封酶解反应，并通过添加不同量的酶，从而设置不同的酶负荷，改变底物酶解率，反应过程中通过设定控制电机的转速，设定内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆的搅拌速度，反应过程中通过保温层保证反应液的温度，得到酶解反应液；

3)酶解反应结束后，打开顶盖，将酶解反应液取出，离心取酶解上清液，加入光合细菌HAU-M1初始培养液，再加入产氢培养基，并置于光发酵产氢反应器中，进行光发酵生物制氢反应。

具体的，步骤1)中生物质原料为芦竹、玉米秸秆或者小麦秸秆。

具体的，步骤1)中，生物质原料的总固体(TS)含量为5-8g。

具体的，步骤1)中，缓冲液为pH4.8柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，体积为80-100mL。

具体的，步骤1)中初始反应液的总体积为100-120mL。

具体的，步骤2)中酶解反应过程中固体物料和初始反应液的总固液比为1g:(20-30)mL。

具体的，步骤2)中内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆的搅拌速度为120-150rpm，酶解温度为30-32℃，酶解时长为0-72h，并设置不同的酶负荷10-50FPU，从而改变底物酶解率。

优选的，步骤2)中酶负荷设置为10FPU、20FPU、30FPU、40FPU、50FPU。

具体的，步骤3)中制氢时所用光合细菌HAU-M1，主要由深红红螺菌(R.hodospirillum rubrum)、荚膜红假单胞菌(R.capsulata)、沼泽红假单胞菌(R.pulastris)、类球红细菌(R.hodobacter sphaeroides)、荚膜红细菌(Rhodobactercapsulatus)组成。

具体的，步骤3)中加入的产氢培养基体积为5-10mL。

具体的，步骤3)中加入的光合细菌HAU-M1初始培养液的体积为酶解上清液体积的20-30％(v/v)，光发酵生物制氢反应过程中发酵液工作体积为120-150mL。

具体的，步骤3)中的光发酵生物制氢反应条件为：温度30-32℃，光照强度1000-3000Lux。

具体的，步骤3)中，光合细菌HAU-M1初始培养液的培养方法为：将光合细菌HAU-M1置于生长培养基中，在光照强度2000-3000Lux，30-32℃的温度下发酵培养48-72h后，得到光合细菌HAU-M1初始培养液，待用。

具体的，制氢过程中使用到的培养基和试剂为：

生长培养基：NH₄Cl 0.5g/L；NaHCO₃ 1g/L；酵母膏0.5g/L；K₂HPO₄ 0.1g/L；CH₃COONa2g/L；MgSO₄ 0.1g/L；NaCl 1g/L。

产氢培养基：NH₄Cl 0.4g/L；MgCl₂ 0.2g/L；酵母膏0.1g/L；K₂HPO₄ 0.5g/L；NaCl2g/L；谷氨酸钠3.56g/L。

纤维素酶：酶活≥1800U/mg，购自上海源叶生物科技有限公司，在分解纤维素时起生物催化作用，可将纤维素分解为单糖。

缓冲液为：pH4.8柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。

与现有技术相比，本申请的优势在于：

1、利用本发明所述便携式混合搅拌酶解发酵制氢方法及装置，可以实现反应时间更短，物料流动更流畅。

2、利用本发明所述便携式混合搅拌酶解发酵制氢方法及装置，通过在产氢过程中改变酶负荷，从而改善了生物质原料的酶解程度，从而加速了微生物与生物质原料之间的接触程度，不仅可以提高产氢速率，还可以提高对生物质原料的利用率。本申请为提高微生物产氢效率提供了一种新的强化途径。

附图说明

图1是实施例1所述便携式混合搅拌酶解装置的结构示意图；

图2是实施例1所述便携式混合搅拌酶解装置的内部结构俯视图；

图3是酶负荷对光发酵生物制氢累计产氢量和产氢速率的影响图；

图4是酶负荷对光发酵生物制氢发酵料液中的副产物浓度的影响图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

实施例1

如图1-2所示，一种便携式光发酵制氢混合搅拌酶解装置，包括顶端敞口的圆柱状壳体1和顶盖2；顶盖2和壳体1可拆卸连接；

壳体1的内腔设有隔板3，隔板3水平设置，且隔板3将壳体内腔分隔为上腔室和下腔室，上腔室为酶解反应室，上腔室内设有反应液，下腔室内设有控制电机4；为了防止上腔室内的反应液渗漏至下腔室内，隔板3的上表面和下表面均设有防水层。

隔板3的上端面设有转盘31，转盘31的顶端设有内螺旋搅拌杆5和外螺旋搅拌杆6；内螺旋搅拌杆5和外螺旋搅拌杆6均呈螺旋状；

具体的，内螺旋搅拌杆5沿水平方向螺旋延伸，且内螺旋搅拌杆5的侧壁均固定在转盘31的上端面，即内螺旋搅拌杆5形成螺旋的盘状；内螺旋搅拌杆5的两末端部均设有涡旋搅拌块，涡旋搅拌块均呈竖直向上延伸的尖塔状；

外螺旋搅拌杆6一端固定设置于转盘31的上端面，另一端沿着竖直方向向上螺旋延伸；

内螺旋搅拌杆5形成的盘状结构直径小于外螺旋搅拌杆6的螺旋直径。

控制电机4的电机轴41向上延伸穿过隔板3，并与转盘31的中心处固定连接，当控制电机4启动时，控制电机4的电机轴41转动，带动转盘31转动，转盘31带动内螺旋搅拌杆5和外螺旋搅拌杆6以转盘31的轴向中心线为中心进行转动。

顶盖2包括拱形的顶壁和圆柱状的筒体，顶壁与筒体的顶端固定连接，筒体内设有内螺纹，壳体1顶端外壁设有与筒体内螺纹相适配的外螺纹，通过内螺纹和外螺纹的配合连接，可以实现顶盖2与壳体1顶端可拆卸连接。

为了保证反应温度的稳定，壳体1外设有保温层11。

使用时，打开顶盖2，将生物质原料、缓冲液、酶、菌液从壳体1的顶端开口处倒入，盖上顶盖2，进行密封酶解反应，通过酶解反应室(上腔室)内设置的内螺旋搅拌杆5和外螺旋搅拌杆6，通过控制电机4带动转盘31转动，从而实现带动内螺旋搅拌杆5和外螺旋搅拌杆6以转盘31的轴向中心线为中心进行转动，从而对生物质原料、缓冲液、酶的充分搅拌，从而实现酶解。

为了增加酶解的效率，内螺旋搅拌杆5沿水平方向逆时针螺旋延伸，外螺旋搅拌杆6一端固定设置于转盘31的上端面，另一端沿着竖直方向顺时针向上螺旋延伸，在转盘31转动的过程中，通过内螺旋搅拌杆5和外螺旋搅拌杆6设置成相反的延伸方向，实现旋转的方向相反，从而提高酶解反应室(上腔室)内搅拌和酶解的效率。

实施例2

利用实施例1所述便携式光发酵制氢混合搅拌酶解装置进行的光发酵制氢的方法，具体的步骤如下：

1)先将所述酶解装置置于灭菌锅中进行灭菌消毒，灭菌后取出酶解装置，并检查装置的气密性；将生物质原料、缓冲液、酶加入所述酶解装置中即为初始反应液，调节酶解装置的壳体内初始反应温度为50℃；

2)然后盖上顶盖2，进行密封酶解反应，并通过添加不同量的酶，从而设置不同的酶负荷，改变底物酶解率，反应过程中通过设定控制电机4的转速，设定内螺旋搅拌杆5和外螺旋搅拌杆6的搅拌速度，反应过程中通过保温层11保证反应液的温度，得到酶解反应液；

3)酶解反应结束后，打开顶盖2，将酶解反应液取出，离心取酶解上清液，加入光合细菌HAU-M1初始培养液，再加入5mL产氢培养基，并置于光发酵产氢反应器(所述光发酵产氢反应器采用中国专利CN113373051A公开的微型速控式光生物制氢反应装置)中，在温度设为30℃，光照强度设置为3000Lux的条件下，进行光发酵生物制氢反应。

步骤1)中加入的生物质原料为芦竹，其中芦竹的总固体(TS)含量为5g，加入的缓冲液为0.05M，pH4.8柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，缓冲液的体积为100mL，加入的酶为酶活≥1800U/mg的纤维素酶，步骤1)中初始反应液的总体积为100mL。

步骤2)中酶解反应过程中固体物料和初始反应液的总固液比为1g:20mL。

步骤2)中内螺旋搅拌杆5和外螺旋搅拌杆6的搅拌速度为150rpm，调整酶解温度至30℃，酶解时长为72h，并设置不同的酶负荷(10-50FPU)，从而改变底物酶解率。

步骤3)中，具体的，在光发酵生物制氢时，调节离心后的酶解上清液的pH调到7，再加入酶解上清液体积的30％(v/v)光合细菌HAU-M1初始培养液，进行光发酵生物制氢反应，光发酵生物制氢反应过程中发酵液工作体积为150mL。

步骤3)中，光合细菌HAU-M1初始培养液的培养方法为：将光合细菌HAU-M1置于生长培养基中，在光照强度3000Lux，30℃的温度下发酵培养72h后，得到光合细菌HAU-M1初始培养液，待用。

具体的，产氢实验的总时长为96h，每隔12h进行产氢抽气测样。

制氢时所用菌种为光合细菌HAU-M1，所述HAU-M1光合菌群是采用文献(韩滨旭.光合产氢菌群的分离鉴定及其产氢特性分析[D].河南农业大学，2011)中的方法获得的，其可以在光照条件下分解有机物进行产氢，主要由深红红螺菌(R.hodospirillum rubrum)、荚膜红假单胞菌(R.capsulata)、沼泽红假单胞菌(R.pulastris)、类球红细菌(R.hodobactersphaeroides)、荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)组成。

HAU-M1光合菌群菌液中，深红红螺菌菌液、荚膜红假单胞菌菌液、沼泽红假单胞菌菌液、类球红细菌菌液与荚膜红细菌菌液的体积比分别为27：25：28：9：11；深红红螺菌菌液中活菌数为12.0×10⁸个/mL，荚膜红假单胞菌为11.0×10⁸个/mL，沼泽红假单胞菌为12.5×10⁸个/mL，类球红细菌为4.0×10⁸个/mL，荚膜红细菌为5.0×10⁸个/mL。

所述光合细菌HAU-M1由河南农业大学农业农村部可再生能源新材料与装备重点实验室获得。

制氢过程中使用到的培养基和试剂为：

缓冲液为：pH4.8柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。

柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液配置方法如下：A液：准确称取C₆H₈O₇.H₂O 21.014g于500mL烧杯中，用少量去离子水溶解后，定容至1000mL，得到0.1mol/L柠檬酸溶液；B液：准确称取Na₃C₆H₅O₇.2H₂O 29.412g于500mL烧杯中，用少量去离子水溶解后，定容至1000mL，得到0.1mol/L柠檬酸钠溶液；取A液230mL，B液270mL，充分混合后移入1000mL容量瓶中用去离子水定容至1000mL，充分混合，4℃冰箱中冷藏保存。

具体的产氢测试方法为：使用721分光光度计(上海菁华科技仪器有限公司)测量光合细菌菌液的OD_660nm值，光合细菌被放入50mL离心管中，以6000r/min进行离心，然后倒掉上清液，沉积物在65℃温度下进行烘干至恒重后称重，然后绘制光合细菌干重对OD_660nm值的标准曲线。通过测试光合细菌生长过程中OD_660nm值的来计算光合细菌干重变化。

气体采用集气袋进行收集，氢气浓度采用7890B型气相色谱仪进行测定。实验数据每12小时进行一次测量。

实验结果

本发明以芦竹为光合生物制氢底物，通过调节不同的酶负荷，研究了产氢性能，其中以累积产氢量为评价指标，得到如下结论。

当酶负荷为20FPU(FPU指单位时间内产生单位葡萄糖所消耗的酶量，即1FPU:在1min内产生1μmol葡萄糖所用的酶量)时，整个发酵制氢过程产氢延迟期最短，为11.19h，在此条件下，发酵料液中的糖类、酸类物质对光合细菌的生长代谢没有抑制作用，在此条件下，发酵液中酸类物质含量始终保持稳定，表明细菌可以利用糖类酸类物质同时进行代谢产氢，发酵环境相对稳定，因此产氢延迟期较短，同时光合细菌能够更快的适应产氢条件，合成与产氢相关的酶类。实验结果如表1和图3、图4所示：

表1不同酶负荷的产氢动力学分析

从表1中可以看到产氢延迟期最短的实验组，酶负荷是20FPU，在此条件下产氢延迟期为11.19h，在24.09h时，产氢速率达到最大值(7.38mL/h)，相比于酶负荷50FPU的实验组，产氢延迟期缩短了40％。原因可能是发酵料液中的糖类、酸类物质的含量对光合细菌的生长代谢没有抑制作用，同时光合细菌能够更快的适应产氢条件，合成与产氢相关的酶类，光和细菌在此酶负荷条件下主要进行产氢代谢。而过高或过低的酶负荷都会对光合细菌生长代谢产生抑制或限制作用，同时使光合细菌达到生理活性相对最佳的状态的时间滞后，因此产氢延迟期较高。

但随着光合细菌适应了较高酶负荷的发酵环境，充足的营养物质可以让光合细菌代谢出更多的氢气，因此当酶负荷达到50FPU时，累计产氢量(445.56)最高。

利用本发明所述便携式混合搅拌酶解装置进行的光发酵制氢的工艺，通过在产氢过程中改变酶负荷，从而改善了生物质原料的酶解程度，从而加速了微生物与生物质原料之间的接触程度，不仅可以提高产氢速率，还可以提高对生物质原料的利用率。本申请为提高微生物产氢效率提供了一种新的强化途径。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种利用便携式光发酵制氢混合搅拌酶解装置进行的光发酵制氢的方法，其特征在于，

所述便携式混合搅拌酶解装置，包括顶端敞口的圆柱状壳体和顶盖；顶盖和壳体可拆卸连接；

控制电机的电机轴向上延伸穿过隔板，并与转盘的中心处固定连接，控制电机的电机轴转动，能够带动转盘转动，转盘带动内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆以转盘的轴向中心线为中心进行转动；

内螺旋搅拌杆沿水平方向螺旋延伸，且内螺旋搅拌杆的侧壁均固定在转盘的上端面；

内螺旋搅拌杆的两末端部均设有涡旋搅拌块，涡旋搅拌块均呈竖直向上延伸的尖塔状；

内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆设置成相反的延伸方向；

所述方法包括如下步骤：

1）将生物质原料、缓冲液、酶加入所述酶解装置中即为初始反应液，调节酶解装置内初始反应液的初始反应温度为45-50℃；

2）然后盖上顶盖，进行密封酶解反应，并通过改变酶的加入量，从而设置不同的酶负荷，改变底物酶解率，反应过程中通过设定控制电机的转速，设定内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆的搅拌速度，反应过程中通过保温层保证反应液的温度，得到酶解反应液；

3）酶解反应结束后，打开顶盖，将酶解反应液取出，离心取酶解上清液，加入光合细菌HAU-M1初始培养液，再加入产氢培养基，并置于光发酵产氢反应器中，进行光发酵生物制氢反应；

步骤1）中生物质原料为芦竹；

步骤2）中内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆的搅拌速度为120-150rpm，酶解温度为30-32℃，酶解时长为0-72h，并设置不同的酶负荷10-50FPU；

步骤1)中，缓冲液体积为80-100mL；

步骤1)中初始反应液的总体积为100-120mL；

步骤2)中酶解反应过程中固体物料和初始反应液的总固液比为1g:(20-30)mL；

步骤3)中加入的产氢培养基体积为5-10mL；

步骤3)中的光发酵生物制氢反应条件为：温度30-32℃，光照强度1000-3000Lux；

步骤3)中，加入的光合细菌HAU-M1初始培养液的体积为酶解上清液体积的20-30%；光发酵生物制氢反应过程中发酵液工作体积为120-150mL；

所述生长培养基为：NH₄Cl 0.5g/L；NaHCO₃ 1g/L；酵母膏0.5g/L；K₂HPO₄ 0.1g/L；CH₃COONa 2g/L；MgSO₄ 0.1g/L；NaCl 1g/L；

所述酶为纤维素酶，酶活≥1800U/mg。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，顶盖包括拱形的顶壁和圆柱状的筒体，顶壁与筒体的顶端固定连接，筒体内设有内螺纹，壳体顶端外壁设有与筒体内螺纹相适配的外螺纹，通过内螺纹和外螺纹的配合连接，实现顶盖与壳体顶端可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1）中，缓冲液为pH4.8柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，生物质原料的总固体含量为5-8g。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中酶负荷设置为10FPU、20FPU、30FPU、40FPU、50FPU。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中，光合细菌HAU-M1初始培养液的培养方法为：将光合细菌HAU-M1置于生长培养基中，在光照强度2000-3000Lux，30-32℃的温度下发酵培养48-72h后，得到光合细菌HAU-M1初始培养液，待用。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）中制氢时所用光合细菌HAU-M1，主要由深红红螺菌、荚膜红假单胞菌、沼泽红假单胞菌、类球红细菌、荚膜红细菌组成。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，HAU-M1光合菌群菌液中，深红红螺菌菌液、荚膜红假单胞菌菌液、沼泽红假单胞菌菌液、类球红细菌菌液与荚膜红细菌菌液的体积比分别为27：25：28：9：11；深红红螺菌菌液中活菌数为12.0×10⁸个/mL，荚膜红假单胞菌为11.0×10⁸个/mL，沼泽红假单胞菌为12.5×10⁸个/mL，类球红细菌为4.0×10⁸个/mL，荚膜红细菌为5.0×10⁸个/mL。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3）中产氢培养基为：NH₄Cl 0.4g/L；MgCl₂ 0.2g/L；酵母膏0.1g/L；K₂HPO₄ 0.5g/L；NaCl 2g/L；谷氨酸钠3.56g/L。